Исследование твердофазных превращений, происходящих при нагреве сульфидного медно-никелевого сырья, и разработка на основе полученных данных усовершенствованных технологических процессов его переработки

• Автор: Ерцева, Любовь Николаевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 347 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Физикохимические процессы, протекающие при нагреве сульфидных материалов до температуры плавления

в различных средах аналитический обзор литературы

1.1. Нагрев сульфидных материалов

простые и сложные сульфиды, руды, концентраты и т. п. до температуры плавления в нейтральной среде

1.2. Нагрев сульфидных материалов до температуры плавления

в окислительной среде

1.3. Нагрев сульфидных материалов до температуры плавления

в восстановительной среде

1.4. Межфазная диффузия элементов при нагреве сульфиднометаллических материалов

1.5. Заключение по главе
2. Исходные материалы и методика проведения исследований
2.1. Исходные материалы
2.2. Методика проведения термических экспериментов
2.3. Разработка методик исследования металлургических продуктов с применением растровой электронной микроскопии РЭМ
и рентгеноспектрального микроанализа РСМА
2.3.1. Аналитические характеристики РЭМ и РСМА
2.3.2. Определение расчет концентраций элементов
2.3.3. Разработка методик РСМА многокомпонентных металлургических материалов
2.3.3.1. Учет наложений спектральных линий элементов
2.3.3.2. Обеспечение необходимой чувствительности и локальности определения элементов и оптимизация условий анализа
2.3.3.3. Разработка методики диффузионного эксперимента
2.4. Заключение по главе
3. Исследование твердофазных превращений сульфидных материалов при нагреве в нейтральной среде
3.1 Поведение индивидуальных минералов при нагреве в нейтральной среде
3.2. Изучение процесса межфазиой диффузии элементов
при взаимодействии минералов
3.2.1. Диффузионная пара халькопиритпентландит
3.2.2. Диффузионная пара пентландитпирротин
3.2.3. Диффузионная пара халькопиритпирротин
3.3. Исследование фазовых превращений сульфидной руды
при нагреве в нейтральной среде
3.3.1. Пирротиновая руда
3.3.2. Халькопиритовая руда
3.4. Заключение по главе
4. Исследование твердофазных превращений сульфидных материалов
при нагреве в окислительной среде
4.1. Фазовые превращения халькопиритовой руды пентландитхалькопиритовая разновидность при нагреве
в окислительной среде
4.2. Фазовые превращения пирротиновой руды при нагреве
в окислительной среде
4.3. Изучение продуктов окислительного обжига
рудных концентратов
4.4. Заключение по главе
5. Исследование твердофазных превращений сульфидных материалов
при нагреве в восстановительной среде
5.1. Превращения индивидуальных минералов при нагреве
в восстановительной среде
5.2. Фазовые превращения сульфидной руды при нагреве
в восстановительной среде
5.2.1. Пирротиновая руда
5.2.2. Халькопиритовая руда
5.3. Изучение продуктов восстановительного обжига пирротиновых концентратов
5.4. Диффузионное взаимодействие пирротина и халькопирита
с металлическим железом
5.4.1 .Диффузионная пара железо пирротин
5.4.2. Диффузионная пара железо халькопирит
5.5. Распределение цветных и благородных металлов в продуктах восстановительного обжига сульфидных материалов
5.6. Заключение по главе
6. Строение и вещественный состав твердых технологических продуктов, содержащих i, , ,
7. Применение результатов изучения твердофазных превращений сульфидного сырья для совершенствования
технологии его переработки
7.1. Особенности строения и состава продуктов автогенной плавки медного и никелевого сырья во взвешенном состоянии
7.1.1. Исследование продуктов окисления шихты
при взвешенной плавке медных и никелевых концентратов
7.1.2. Механизм образования штейновых оборотов
7.1.3. Вещественный состав пылей плавки во взвешенном состоянии медных и никелевых концентратов
7.2. Совершенствование технологии переработки сульфидной медноникелевой руды с применением автогенной плавки
на комбинате Североникель
7.3. Термическое обогащение пирротиновых концентратов
НГМК ГМК Норильский никель
7.4. Термическое обогащение гравитационного концентрата НГМК
7.5. Заключение по главе
Общие выводы по работе
Список литературы


С. изучала окисление халькопирита и борнита с использованием метода ДТА. Она установила при окислении халькопирита образование 3, , при достижении температуры 0С и , СиО, 3 и 4 при 0С. Максимальное окисление борнита установлено при температуре 0 0С, в продуктах диагностированы , СиО и 3. Окисление 2 без образования сульфатов меди описано также Карван Т. С с контролем газовой фазы и использованием метода термогравиметрии ТГ. Установлено образование Си, Си и СиО. В этом случае отсутствие сульфатов объясняется более высокими температурами, что хорошо коррелирует с результатами , . К. Авторы определяют в качестве первичных продуктов магнетит и гематит, сульфаты диагностированы только вторичные. Что касается химических соединений в системе , то Зиновик М. А. установил существование следующих соединений , СиО, 4, , , 4, и отвергает существование , ,4,3. В работе Мак Кинстри Х. Э. рассмотрены минеральные ассоциации в системе О и определены двух, трх и четырхфазные разрешнные и запрещнные ассоциации минералов химических соединений в этой системе. Автор считает, что в системе 0 трехкомпонентные минеральные фазы отсутствуют за исключением делафоссита . Бабенко с соавторами установили, что при обжиге сложной сульфидной частицы должно протекать преимущественное окисление сульфида того металла, давление диссоциации которого ниже. В продуктах обжига кубиков халькопирита x мм с помощью РФА обнаружены борнит, дигенит 2. Образующийся халькозин не взаимодействует с оксидом железа вплоть до температуры . С в атмосфере смесей воздуха с . При проведении исследования исходный пирротин содержал 3,5 масс, меди, как установлено в виде халькопирита. При обжиге медь переходит внутрь пробы, проходя последовательно образование нескольких фаз от халькопирита, через твердые растворы, до практически свободного от железа сульфида меди. В оксидной части диагностированы куприт и тенорит, взаимодействующие с гематитом с образованием 4. Ленчев и Каравастева М. С, концентрация . Авторами использован метод РСМА, что позволило изучить изменение концентраций всех элементов по сечению обожнных проб и установить, что в результате избирательного окисления железа образуются последовательно новые фазы системы , вплоть до халькозина содержание железа 5 масс. Отметим, что авторы , указывают на необходимость учта соотношения скоростей диффузии элементов к зоне окисления и собственно процесса окисления, как фактора, определяющего степень окисления и состав продуктов. Подробное исследование кинетики окисления сложного железомедного сульфида выполнено Н. Си Ре8 в диапазоне С в потоке смеси Аг . Смесь сульфидов была переплавлена и установлен состав исходных проб борнит и троилит. Окисление вели на плотных образцах x7x3 мм. Основные методы диагностики РФА, РСМА. Авторы установили три этапа окисления и состав остаточного сульфидного ядра борнит в смеси с Си. Окисление сульфидов и сульфидных материалов водяным паром изучали Шиврин Г. Н. и Востриков В. А. с соавторами . В своих первых работах , авторы предложили механизм процесса и определили состав продуктов парооксидирования С различных минералов, в том числе пирротина, пентландита и халькопирита, входящих в состав руды 2, Си5Ре, Си металлическая, Си, Ре4, Ре3. Однако результаты более поздних работ, например , в значительной степени позаимствованы из нашей работы публикации года , поэтому уровень исследования этих авторов в данном литобзоре не обсуждается. Френц Г. С. установила, что при С одним из продуктов окисления сульфида Ы является закись никеля об Количество оксидов резко возрастает при повышении температуры до С, затем степень окисления снижается, т. С является спекание и сплавление материала. ТапаЬе Т. В работе изучен механизм окисления синтезированного Мх. Далее авторами изучена кинетика окисления смешанного сульфида К3 Ре8 С. Установлено образование пленок Ре4, Ре3, Ы1хРе3. На стадии образования Ре4 процесс лимитируется окислением железа. Конечным продуктом является треворит Ы1Ре4. В работе исследовано окисление пластинок синтетического пентландита РеИц в диапазоне С в смеси Н2.